| 研究概要 |
芳香族ポリイミドは優れた耐熱性,耐薬品性および機械特性を有する高性能高分子材料である。しかし,不溶・不融であるため成形が困難である,黄色から褐色に着色しているために光透過性が悪い,比較的誘電率が高い,などの問題点を有しており,電子材料や光学材料への応用が制限されている。
これらの問題を解決するために,かさ高く剛直な構造である脂環式構造をポリイミド主鎖に導入することが必要である。しかし,従来法による脂環式ジアミンとテトラカルボン酸二無水物の重付加反応では,ポリアミド酸のカルボキシル基と塩基性の高いジアミンのアミノ基が反応して難溶性の塩が副生するために高分子量のポリイミドを合成できないという問題点を有していた。
そこで,本研究では,脂環式構造を有するポリイミドの新しい合成法を開発するために,N-シリル化脂環式ジアミンを用いるシリル化法を検討した。
まず,N-シリル化脂環式ジアミンと芳香族テトラカルボン酸二無水物の重付加反応では,塩の生成は見られず,均一系で高分子量のポリアミド酸シリルエステルが容易に生成した。この溶液を加熱イミド化することによりポリイミドフィルムを得ることができた。この脂環式ポリイミドは有機溶媒に可溶で,240〜280℃の高いガラス転移温度を有し,かつ無色で高い光透過性を示した。
次に,N-シリル化脂環式ジアミンと脂環式テトラカルボン酸二無水物から,同様に全脂環式ポリイミドフィルムを得ることに成功した。このポリイミドは,有機溶媒可溶性,良好な耐熱性,無色透明性,低屈折率および低誘電率を有していた。さらに,シリル化剤を重合系に添加させるin-situシリル化法を新たに開発し,より簡便に全脂環式ポリイミドを合成することができた。
以上にように,N-シリル化脂環式ジアミンを用いるシリル化法により,従来の合成法に比べて容易に全脂環式ポリイミドを合成できることを明らかにするとともに,より簡便な合成法としてin-situシリル化法を開発することができた。
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